Выбор типа вибропогружателя для погружения свайных элементов

1. Значение необходимой вынуждающей силы вибропогружателя F₀, кН, определяют по формуле

(1)

где g_g - коэффициент надежности по грунту, принимаемый равным 1,4;

N - расчетная нагрузка на свайный элемент по проекту, кН, а в случае погружения свайных элементов до расчетной глубины - соответствующее этой глубине сопротивление углублению в грунт свайного элемента по проекту;

G_n - суммарный вес вибросистемы, включая вибропогружатель, свайный элемент и наголовник, кН;

k_s - коэффициент снижения бокового сопротивления грунта во время вибропогружения, принимаемый по табл. 1.

Необходимое значение минимальной вынуждающей силы вибропогружателя F₀ окончательно принимается не ниже 1,3 G_n при погружении свай-оболочек (с извлечением грунта из внутренней полости в ходе погружения) и 2,5 G_n - при погружении полых свай без извлечения грунта.

Таблица 1

Коэффициент ks для грунтов
песчаных влажных средней плотности
гравелистых	крупных	средних	пылеватых	мелких
2,6	3,2	4,9	5,6	6,2
глинистых с показателем текучести IL
	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8
1,3	1,4	1,5	1,7	2,0	2,5	3,0	3,3	3,5

Примечания: 1. Для водонасыщенных крупных песков значения k_s увеличиваются в 1,2 раза, средних песков - в 1,3 раза, мелких и пылеватых - в 1,5 раза.

2. Для заиленных песков значения k_s понижаются в 1,2 раза.

3. Для плотных песков значения k_s понижаются в 1,2 раза, а для рыхлых - увеличиваются в 1,1 раза.

4. Для промежуточных значений показателя текучести глинистых грунтов значения k_s определяются интерполяцией.

5. При слоистом напластовании грунтов коэффициент k_s определяется как средневзвешенный по глубине.

По принятой необходимой вынуждающей силе следует подбирать тот вибропогружатель наименьшей мощности, у которого статический момент массы дебалансов K_m (или промежуточное значение K_m для вибропогружателя с регулируемыми параметрами), кг × м, удовлетворяет условию

(2)

где M_c - суммарная масса вибропогружателя, сваи и наголовника, кг;

A₀ - необходимая амплитуда колебаний при отсутствии сопротивлений грунта, см, принимается по табл. 2.

При окончательном выборе типа вибропогружателя следует учитывать, что при равной вынуждающей силе большей погружающей способностью обладает вибропогружатель с большим статическим моментом массы дебалансов K_m, а при прочих равных условиях следует выбирать вибропогружатель с регулируемыми в процессе работы параметрами.

Для погружения тяжелых свай-оболочек допускается предусматривать использование спаренных вибропогружателей. В этом случае их моменты дебалансов суммируются.

Таблица 2

Характеристика прорезаемых свайными элементами грунтов по трудности вибропогружения	А0, см, при глубине погружения, м
до 20	св. 20
Водонасыщенные пески и супеси, илы, мягко- и текучепластичные, пылевато-глинистые грунты с показателем текучести IL > 0,5	0,7	0,9
Влажные пески, супеси, тугопластичные, пылевато-глинистые грунты с показателем текучести IL > 0,3	1,0	1,2
Полутвердые и твердые, пылевато-глинистые грунты, гравелистые маловлажные плотные пески	1,4	1,6

Примечание. При выборе типе вибропогружателя для заглубления полых свай и свай-оболочек с извлечением грунта из внутренней полости указанные значения А₀ понижаются в 1,2 раза. При слоистом напластовании грунтов значение А₀ принимается для слоя самого тяжелого грунта из числа прорезаемых слоев.

2. В конце вибропогружения висячего свайного элемента при скорости вибропогружения V в последнем залоге не менее 2 см/мин должно удовлетворяться условие

(3)

где N - расчетная нагрузка на свайный элемент, кН;

W - мощность, расходуемая на движение вибросистемы, кВт, определяемая по формуле

(4)

здесь h - КПД электродвигателя, принимаемый по паспортным данным в размере 0,83-0,90 в зависимости от нагрузки;

W_h - потребляемая из сети активная мощность в последнем залоге, кВт;

W₀ - мощность холостого хода, принимаемая при отсутствии паспортных данных равной 25 % номинальной мощности вибропогружателя. кВт;

F_s - боковое сопротивление грунта при вибропогружении, кН, определяемое по формуле

(5)

здесь п - фактическая частота колебаний вибросистемы, мин^-1;

А_r - фактическая амплитуда колебаний, принимаемая равной половине полного размаха колебаний свайного элемента на последней минуте погружения, см;

A₀ - расчетная амплитуда колебаний вибросистемы без сопротивлении, см, определяемая по формуле

(6)

здесь K_m - статический момент массы дебалансов вибропогружателя, кг × м, в последнем залоге;

M_c - суммарная масса вибросистемы, кг;

k_s - коэффициент снижения бокового сопротивления грунта во время вибропогружения, принимаемый по табл. 1;

G_n - вес вибросистемы, равный суммарному весу сваи, наголовника и вибропогружателя, кН;

f_r - коэффициент влияния инерционных и вязких сопротивлений на несущую способность сваи, принимаемый по табл. 3;

g_g - коэффициент надежности по грунту, принимаемый равным 1,4.

Таблица 3

Вид грунта по боковой поверхности свайного элемента	Коэффициент fr
Пески и супеси твердые	1,0
Супеси пластичные, суглинки и глины твердые	0,95
Суглинки и глины:
полутвердые	0,90
тугопластичные	0,85
мягкопластичные	0,80

Примечание. При прорезании сваей слоистых грунтов коэффициент f_r определяется как средневзвешенный.

3. Контроль за погружением свай методом вдавливания следует осуществлять по глубине погружения и усилию вдавливания N. В конце погружения, когда нижний конец сваи достиг отметок, близких к проектным, прекращать погружение сваи допускается при условии

(7)

где N - усилие вдавливания, кН;

k_g - коэффициент надежности, принимаемый равным k_g = 1,2;

F_d - несущая способность сваи, кН, указанная в проекте;

т - коэффициент условий работы, принимаемый при отсутствии опытных данных т = 0,9.

Примечание. Величину коэффициента т допускается уточнить по результатам статических испытаний свай.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Общие положения. 1 2. Водопонижение, организация поверхностного стока и водоотвод. 2 3. Разработка выемок, вертикальная планировка. 4 4. Насыпи и обратные засыпки. 9 5. Гидромеханизированные и дноуглубительные работы.. 14 Разработка грунта способом гидромеханизации. 14 Намыв земляных сооружений, штабелей и отвалов. 16 Производство работ в зимних условиях. 22 Дноуглубительные работы.. 23 6. Земляные работы в просадочных, набухающих и других грунтах, меняющих свои свойства под влиянием атмосферной влаги и подземных вод. 26 7. Земляные работы в прочих особых условиях. 26 8. Взрывные работы.. 27 9. Охрана природы.. 28 10. Уплотнение грунтов естественного залегания и устройство грунтовых подушек. 29 11. Свайные фундаменты, шпунтовые ограждения, анкеры.. 34 Общие требования. 34 Погружаемые сваи, сваи-оболочки, шпунт. 35 Набивные и буронабивные сваи. 36 Сваи в вечномерзлых грунтах. 37 Ростверки и безростверковые свайные фундаменты.. 38 Анкеры.. 39 12. Опускные колодцы и кессоны.. 41 13. Сооружения, возводимые способом «стена в грунте». 44 14. Закрепление грунтов. 45 Силикатизация и смолизация. 46 Цементация. 47 Буросмесительный способ закрепления илов. 48 Термическое закрепление. 48 15. Искусственное замораживание грунтов. 50 Приложение 1. Виды контроля качества, термины и определения. 52 Приложение 2. Примерный перечень скрытых работ при производстве земляных работ, оснований и фундаментов. 53 Приложение 3. Определение крутизны откосов временных выемок в однородных немерзлых грунтах. 54 Приложение 4. Опытное уплотнение грунтов естественного залегания и грунтовых подушек. 58 Приложение 5. Выбор типа молота для забивки свай и шпунта. 60 Приложение 6. Выбор типа вибропогружателя для погружения свайных элементов. 63